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本文作者: 老王 | 2017-08-18 10:01 |
雷鋒網(wǎng)按:近期,騰訊在2017”互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)字經(jīng)濟(jì)中國(guó)行廣東峰會(huì)上發(fā)布了醫(yī)學(xué)AI產(chǎn)品騰訊覓影,包含了6個(gè)人工智能系統(tǒng),涉及的疾病有食管癌、肺癌、糖網(wǎng)病、宮頸癌和乳腺癌。
此次峰會(huì)上,騰訊優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室以肺癌識(shí)別和糖尿病視網(wǎng)膜病變的篩查技術(shù)為例,分享了團(tuán)隊(duì)在這兩大領(lǐng)域的研究狀況。
分享中首先談到,對(duì)比中、美、英三國(guó)的肺癌發(fā)生率和死亡率就會(huì)發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)肺癌發(fā)生率其實(shí)低于英、美,但死亡率卻已超過(guò)英美,反映出中國(guó)肺癌致死率很高。一個(gè)重要原因是,當(dāng)診斷出患者有肺癌后,70%已到中晚期,錯(cuò)過(guò)了最佳診斷和治療時(shí)間。
因此肺癌早篩在國(guó)內(nèi)是一件刻不容緩、繼續(xù)解決的任務(wù)。
早篩是減少肺癌死亡率的重要手段,癌癥早起多表現(xiàn)為肺部結(jié)節(jié)。
這些肺部結(jié)節(jié)的尺寸往往非常小、對(duì)比度很低、抑制化特別高,因此篩查工作都是由影像科專家去完成。但每個(gè)病人肺部CT的掃描圖片數(shù)目經(jīng)常會(huì)超過(guò)200層,因此當(dāng)遇到大量病者,人工閱片越來(lái)越耗時(shí)、耗力。
另一方面,微小肺部結(jié)節(jié)在影像學(xué)的表現(xiàn)可能與其他組織或部位產(chǎn)生混淆,比如和一些毛細(xì)血管、結(jié)核、假瘤混淆,也會(huì)影響到醫(yī)生的判斷。
騰訊優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室希望幫助醫(yī)生能夠盡快、盡早去檢測(cè)出肺結(jié)節(jié)的區(qū)域,同時(shí)協(xié)助醫(yī)生做更準(zhǔn)確的判斷。
騰訊優(yōu)圖在肺癌識(shí)別的核心算法首先進(jìn)行預(yù)處理。這種方法的主要優(yōu)勢(shì)在于,通過(guò)三維分割和重建,處理不同成像設(shè)備產(chǎn)生的不同成像圖片。
AI影像團(tuán)隊(duì)不可避免這種情況:有些醫(yī)院的CT設(shè)備比較先進(jìn),它拍一次CT可產(chǎn)生200層甚至更多切片,精度很高。但在很多設(shè)備比較落后的基層醫(yī)院,拍一次CT,往往可能只有40-50層。
因此,對(duì)于不同的設(shè)備,優(yōu)圖的算法也有著較強(qiáng)的適應(yīng)性。
另外,優(yōu)圖團(tuán)隊(duì)的核心算法不同于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)圖像處理方法,我們通過(guò)端到端一體化肺癌分類算法,輸入已經(jīng)處理好的3D肺部圖像,預(yù)估肺結(jié)節(jié)的大致位置。通過(guò)提取這些肺結(jié)節(jié)位置,再考慮整個(gè)病人肺部的全局信息,從而更好地判斷病人患有肺癌的風(fēng)險(xiǎn)。
多尺度、多任務(wù)的3D卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是幫助實(shí)現(xiàn)早期微小肺結(jié)節(jié)檢測(cè)的核心技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)既可協(xié)助我們關(guān)注到微小結(jié)節(jié)局部區(qū)域的特征信息,同時(shí)又可結(jié)合患者在整個(gè)肺部的全局信息,做出更好的預(yù)測(cè)。
在具體的成果上,優(yōu)圖團(tuán)隊(duì)在早期肺癌上的敏感度可達(dá)80%。在部分疑難雜癥、比較難判斷的情況下,已經(jīng)超過(guò)普通醫(yī)生的平均水平。
后續(xù)優(yōu)圖的醫(yī)療AI也將在本月和多家三甲醫(yī)院合作落地。
除了肺癌篩查,分享中也簡(jiǎn)單介紹了他們團(tuán)隊(duì)在糖尿病視網(wǎng)膜篩查的工作。
2015年國(guó)際糖尿病聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)有4億多的成人患有糖尿病。預(yù)計(jì)2040年,將會(huì)高達(dá)6.4億,其中高達(dá)30%-50的糖尿病患者都會(huì)患有糖尿病視網(wǎng)膜病變,其中患有糖尿病視網(wǎng)膜病變中有一成的患者將會(huì)面臨失明的風(fēng)險(xiǎn),人群數(shù)很有可能高達(dá)2500萬(wàn)人。
從上述的數(shù)據(jù)顯示,糖網(wǎng)是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題,對(duì)于成年人來(lái)說(shuō),糖網(wǎng)也是第一大致盲因素,接近四分之三的10年糖尿病患者都會(huì)患有糖網(wǎng)。
雖然問(wèn)題嚴(yán)峻,但是值得慶幸的是,如果糖網(wǎng)在早期能夠被檢測(cè)出來(lái),也有95%的希望去阻止失明的發(fā)生。所以對(duì)于糖尿病視網(wǎng)膜病變來(lái)說(shuō),早篩工作非常重要。
優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在主要給糖網(wǎng)分為5期,第一是沒(méi)有病變,然后是輕度病變、中度病變、重度病變、增殖性病變、目前沒(méi)有細(xì)分的病變。
但是如果真正做到早篩,對(duì)于醫(yī)生來(lái)說(shuō)具有一定的難度。
這里存在兩個(gè)情況,一個(gè)是我們會(huì)認(rèn)真判斷正常和患病的情況,它的橫坐標(biāo)代表的是一個(gè)患病樣本的誤檢率,縱坐標(biāo)是一個(gè)正常樣本的召回率。
現(xiàn)在在1%誤檢率的情況下,可達(dá)到90%正常樣本的召回率。而對(duì)于非增殖和增殖眼底的大樣本情況,也可以達(dá)到很高的準(zhǔn)確率。
高準(zhǔn)確率的背后還有一段路要走
騰訊優(yōu)圖作為AI基礎(chǔ)研究團(tuán)隊(duì),從跨界的角度講,在這兩大醫(yī)學(xué)領(lǐng)域無(wú)疑取得了較好的成績(jī),但后面的路仍道阻且長(zhǎng)。
雷鋒網(wǎng)也發(fā)現(xiàn),市場(chǎng)上絕大多數(shù)初創(chuàng)影像公司都在做肺結(jié)節(jié)和眼底方向的研究。
科大訊飛智慧醫(yī)療事業(yè)部總經(jīng)理陶曉東曾向雷鋒網(wǎng)透露,在肺結(jié)節(jié)這塊雖然大家都在說(shuō)自己有著百分之九十幾的準(zhǔn)確率,但首先要問(wèn)個(gè)問(wèn)題,為什么大家都在做肺結(jié)節(jié)?這實(shí)際上可以反映出一個(gè)現(xiàn)狀:大家的創(chuàng)新能力還不夠,而且大家能夠得到的資源都很相似,因?yàn)榉尾緾T公開(kāi)的數(shù)據(jù)最多。
除此之外,智能影像診斷到臨床還有非常長(zhǎng)的路要走。
廣東省人民醫(yī)院放射科劉再毅教授談到,要真正應(yīng)用在臨床,需要解決它的精度、實(shí)用范圍和政策等問(wèn)題,如果要政策批準(zhǔn),必須經(jīng)過(guò)臨床試驗(yàn)驗(yàn)證,耗資會(huì)很巨大。
很多研究員和影像科醫(yī)生也針對(duì)這個(gè)問(wèn)題發(fā)表了自己的看法:即便技術(shù)能達(dá)到99.99%,那萬(wàn)一不幸的是,某個(gè)病人正好是那0.01%,最后是醫(yī)生來(lái)負(fù)責(zé),還是AI來(lái)負(fù)責(zé),這也是一個(gè)很重要的課題。
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